导　　师： 马晓茜

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 煤碳的分级利用以及耦合其它能源利用是目前重点发展的洁净煤利用技术,国家发改委在对煤碳的分级利用以及耦合其它能源利用给予了极大的关注与支持。目前对于单一的煤的气化过程以及煤耦合生物质能源气化过程的特性研究较多,但是油页岩作为一种探明储量非常大的非传统化石能源,针对其与煤碳耦合利用的经济性以及环境影响的研究较少。开发高效低污染的煤炭与油页岩耦合热利用技术需要深入了解煤炭与油页岩耦合热利用过程的热动力学特性、产物析出特性与相互反应过程。基于此,本文通过实验研究分析、模拟验证以及数值模拟计算预测的方法对一下三个方面进行了研究:(一)油页岩的高灰分特性表明了其作为催化剂的潜在特性,与煤炭的耦合利用是否能促进高效低污染利用;(二)煤炭与油页岩的耦合利用的相互作用在脱挥发分过程以及焦炭的气化过程的机理;(三)数值模拟计算在研究煤炭与油页岩耦合利用的特性研究应用效果。首先,为了解燃煤耦合油页岩热解的基本特性,本文基于热重-傅立叶转换红外光谱联用实验平台,对两种不同煤种(褐煤以及烟煤)、一种油页岩以及不同燃料混合物料在程序升温控制下的热解特性、气态产物析出特性进行了综合分析,采用单一变量法研究了不同煤种、混合比例等因素对耦合热解过程反应特性、产物析出特性的影响。当油页岩与褐煤的混合比例为3:7时,气(液)产物的产量较单独热解增加了 1.4%。同时利用原位FTIR技术与KBr压片技术分析了样品原料表面的无机组分以及矿物组分,为多种燃料耦合反应的交互作用提供燃料物化特性支持。通过对耦合热解反应结果与理论计算值进行对比分析,发现了褐煤与油页岩耦合热解对气态产物具有选择性促进作用,芳香族—C-H与脂肪族—C-H的比值获得了增加,同时�

关 键 词： 燃煤 油页岩 耦合热利用 数值模拟

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